2007 Fiscal Year Annual Research Report
非線形マルチスケール解析による岩盤の力学特性平均化手法の高精度化
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17560440
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
京谷 孝史 Tohoku University, 大学院・工学研究科, 教授 (00186347)
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| Keywords | 非線形マルチスケール解析 / 不連続面構成則 / 不連続面進展・連結 |
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| Research Abstract |
本研究で開発する非線形マルチスケールを応用した内部構造の平均化手法においては,連続体複合材料としてモデル化したソリッドタイプの有限要素モデルを用いて,不連続面の開口・閉合に伴う剛性の極端な変化や,不連続面の基質岩石部分への進展・連結などの不連続面の力学挙動を合理的に表現することが必要であり.それにはこれらの挙動を記述する非線形構成則が必要である.
昨年度(平成17年度)においては,室内供試体試験を行って,不連続面の開口・閉合および進展・連結挙動とマクロ変形破壊挙動の関係を分析・把握し,不連続面に関する既存の非線形構成則モデルを参考にしながら,必要な非線形構成則の構築作業を行った.また,平成18年度においては,変形破壊挙動を表現するための非線形構成則の構築と非線形マルチスケール解析法の完成を図り,平成17年度からの検討作業を継続して不連続面の非線形構成則を構築し,非線形マルチスケール解析システムの完成を図った.このシステムによって,不連続面を含む内部構造の逐次破壊を反映したマクロな変形特性の評価,全体構造の変形解析を可能ならしめるようにした.さらに,非線形マルチスケール解析を利用した岩盤のマクロ強度評価法の検討として,内部構造を平均化して得られる応力ひずみ関係の固有値がゼロとなる時点など,非線形マルチスケール解析を応用したマクロ強度の推定法を検討した.また,非線形最適化手法の応用して,マクロ強度を用いた構造物の破壊荷重算定法の検討を行った.そして,最終年度となる平成19年度においては,供試体の破壊荷重実測値との比較検討により,合理的なマクロ強度推定法および破壊荷重算定法の確立を図った.その結果,微視構造に対して主双対内点法を用いた剛塑性解析と亀裂閉合モデルの併用による破壊強度評価法の可能性が見出された.
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Research Products
(1 results)
